引领煤制清洁燃料产业健康发展
中科合成油技术公司煤炭间接液化技术攻关纪实
费托合成反应器
■梅沁
荒漠上崛起世界级煤制油工程
贺兰山下，茫茫荒漠，巍巍耸立起一座世界级煤制油工程，晨曦中展现出一幅宏大壮阔的画面。2016年12月21日10时30分，神华宁煤400万吨/年煤制油工程加氢裂化装置引精制尾油升温，19时开始裂解反应，20时30分常一线、常二线、减一线产出高品质清洁柴油，23时50分各项指标分析合格，开始向成品油罐区送料，这标志着备受国内外关注的全球单套规模最大的神华宁煤400万吨/年煤制油工程，打通全厂工艺流程，实现一次性投料试车成功。这是开创中国煤制油工业的历史时刻，是国产核心技术打造大国重器的又一范例。
12月28日，中共中央总书记、国家主席习近平对神华宁煤煤制油工程建成投产作出重要指示，他代表党中央对项目建成投产表示热烈的祝贺，向参与工程建设、生产运行、技术研发的广大科技人员、干部职工表示诚挚的问候。
习近平总书记指出，这一重大项目建成投产，对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成果。这充分说明，转变经济发展方式、调整经济结构，推进供给侧结构性改革、构建现代产业体系，必须大力推进科技创新，加快推动科技成果向现实生产力转化。
国家和地方政府对神华宁煤项目的建设高度关注，早在7月19日，正在宁夏考察的习近平总书记就曾来到宁东能源化工基地，考察项目建设情况，详细了解项目建设的进展，肯定了我国在煤化工领域取得的创新成就。习总书记发表即兴讲话，他强调：“社会主义是干出来的，正是靠着工人阶级埋头苦干、真抓实干的拼搏精神，我们才能实现一个又一个伟大目标，取得一个又一个丰硕成果。展望未来，实现第一个百年奋斗目标胜利在望。中华民族积蓄的能量太久了，要爆发出来去实现伟大的中国梦。这是我们这一代人的历史使命，我们每一个人都在自己的岗位上为实现这个目标而奋斗。”总书记的讲话极大地鼓舞了奋战在第一线的广大劳动者。
在全球单套规模最大的煤制油工程顺利开车成功的背后，站立着一支攻坚克难的国家级核心技术团队——中科合成油技术有限公司。神华宁煤400万吨/年煤制油工程采用的核心技术是由李永旺为首席科学家的中科合成油1000多人的技术团队、历时20年自主研发的高温浆态床合成成套工艺技术，其中费托合成催化剂和大型浆态床反应器技术是工程取得成功的根本性、决定性因素。该技术在费托合成催化剂活性、选择性与产油能力、大型浆态床反应器设计、制造与控制、整体系统能效等多项关键技术指标上均处于国际领先水平。正是由于这支国家级核心技术团队的存在，使得中国创造了煤制油的新历史。
神华宁煤工程是我国煤炭深加工转化重大示范工程，投资550亿元，年产能405万吨。该工程系统复杂、技术高度集成，每一个工序的试车成功，每一个关键时间节点的顺利度过，都凝结着现场上万名参试人员的心血，更牵动着中科合成油核心技术团队上千名科研和工程技术人员每一颗跳动的心。
■12月5日22时16分，Ⅰ系列油品合成装置费托合成反应器开始投料。
■12月6日产出费托轻质油和费托重质油。
■12月9日15时18分产出稳定蜡，23时03分产出合格蜡。
■12月18日凌晨3时06分，加氢精制装置引入费托合成稳定重质油，上午8时产出高品质清洁柴油。
■12月21日10时30分加氢裂化装置引精制尾油升温，20时30分常一线、常二线、减一线柴油产出，23时50分各项指标分析合格，煤制油全流程贯通。
自费托合成反应器开始投料至产出高品质清洁柴油，前后仅用了不到16天时间，这是全体建设者共同努力的成果，是中科技术的精彩演绎和完美诠释。2016年12月21日是一个值得铭记的日子，是中国煤制油技术研发及工程化攻关历程中值得浓墨重彩的日子，是中国一代代煤制油人自强不息、为之奋斗终生的梦想实现的日子。在距离德国科学家费歇尔和托普森发现费托合成反应93年后的今天，在中国，我国自主开发的煤炭间接液化技术大规模工业化应用终于成为现实。
从这一天开始，煤制油大规模商业化掀开了新的历史篇章，煤炭清洁高效利用在中国不再是梦想，中国人可以从容地应对云谲波诡的世界石油市场和“后石油时代”的能源技术革命。
一项技术、百年探索
石油短缺是困扰中国人民的百年难题，为了化解中华民族可持续发展所面临的能源困局，在煤制油技术发展道路上，一代代科学家探索、追求、接力，前赴后继、勇往直前。
早在1924年，就有中国人开始探索煤制油的技术途径。1949年，新中国甫一成立，中国第一代煤制油科学家赵宗燠接管了日本在锦州建设的常压钴基费托合成油厂，仅用两年时间就恢复和改造成功，1951年2月16日生产出新中国第一桶煤制油。1959年，由于大庆油田的发现，中国放弃了对“人造石油”之梦的追求，煤制油装置逐次关闭，技术开发终止。
1980年改革开放不久，中科院山西煤化所集中科研力量开始中国第二次煤制油之旅。1981-1988年，张碧江所长领导的研究群体开发出了固定床两段法合成汽油工艺，1989年在山西代县化肥厂完成100吨/年中试，1993-1994年在山西晋城化肥厂完成2000吨/年工业试验，生产出90号汽油。1995-1996年，钟炳所长领导的课题组又研制出了新型费托合成催化剂，完成了长周期工业单管试验，油收率得到较大提升，但仍难与石油工业相比。
从历史上看，煤制油技术开发的主要动力源于全球石油资源的不可持续性、石油价格的波动起伏、特定国家和区域的石油供应风险、特定地域煤炭资源丰富但石油资源匮乏等因素。我国煤制油技术在1996年前未能大规模工业化的原因主要是受到上述因素错综复杂、变幻不定造成的，同时也受到当时技术发展水平的制约。
二十年的追逐与超越
1997年煤制油技术研发一度进入 “瓶颈期”，李永旺研究员总结了以往科学家的研究成果与教训，将技术研发方向由固定床费托合成转向更为先进的浆态床费托合成，将山西煤化所五个课题组凝聚成一个研发团队。
1997—1999年，团队系统地开展了费托合成详细机理动力学研究，在实验室优化出高活性的浆态床铁基催化剂，解决了浆态床费托合成蜡催化剂分离的技术难题，实现了浆态床费托合成上千小时的稳定运转与煤制油工艺技术经济瓶颈的突破，构建了煤制油全流程模拟软件，实现了对不同工艺方案的技术经济分析。2001年承担国家科技部“863”、中科院“十五”知识创新工程重大项目“煤基合成液体燃料浆态床工业化技术”，启动了千吨级浆态床合成油中试装置建设。2002年中试装置打通全部工艺流程。2003年，多次对中试装置进行技术改进和升级，批量生产出低温浆态床费托合成铁基催化剂，解决了中试装置上的合成反应器换热、蜡催化剂过滤、费托粗油品质量稳定等技术难题，生产出高品质柴油。2004年实现了中试装置上千小时的连续稳定运转，形成了成熟的低温浆态床合成工艺技术，达到了同期国际先进水平。2005年开始规划和设计16~20万吨/年合成油示范厂的建设，同时提出了高温浆态床费托合成概念，开始研制新一代费托合成铁基催化剂。合成油技术团队荣获2005年中科院杰出科技成就奖。
2006年中科院山西煤化所联合伊泰集团、神华集团、潞安集团、徐矿集团、连顺能源等，组建了中科合成油技术有限公司。采用公司自主技术的内蒙古伊泰和山西潞安两个16万吨/年合成油示范厂开工建设。2007年承担“十一五”国家“863”重大项目“10~100万吨级合成油技术”，全面开展新一代高温浆态床费托合成技术开发。
2008年研制出高活性、高抗磨损性、高油收率的高温浆态床费托合成铁基催化剂，并实现了工业生产，采用高温浆态床合成工艺实现了中试装置2000多小时的连续运转，形成了新一代浆态床合成油技术。2009年采用自主研发的高温浆态床合成技术建成内蒙古伊泰及山西潞安两个年产16万吨合成油示范厂，并成功产出高品质的柴油和石脑油。2010年两个年产16万吨合成油示范厂实现了“安、稳、长、满、优”的工业运行。中国国际工程咨询公司组织专家对伊泰16万吨煤制油示范厂进行了第一次72小时现场标定，评价认为：“示范项目是我国首次实施并达到满负荷运行的煤制油项目。”
2011年神华宁煤集团坚定采用中科合成油自主研发的高温浆态床合成油技术，建设世界单套最大规模的400万吨/年煤制油工程，并全面展开工程的工艺包编制、总体设计和基础设计工作。2012年工业示范形成的自主技术获得了国家能源科技进步奖一等奖。2013年神华宁煤煤制油工程在宁夏宁东能源化工基地开工建设，大型费托合成反应器出厂并吊装成功。同年公司1.2万吨/年煤制油催化剂厂在内蒙准格尔旗大路新区开工建设。
2014年4月，国家能源局组织专家对稳定运行的伊泰示范装置进行了现场72小时的第二次标定，最终认为“该项目为国内首套煤炭间接液化工业化示范装置，是我国煤炭间接液化技术发展的里程碑”。同年，公司1.2万吨/年煤制油催化剂厂正式投产。
2016年12月，采用公司高温浆态床合成油核心技术、全球单套最大规模的神华宁煤煤制油工程正式投产，成功产出费托轻质油、费托重质油、费托蜡、高品质清洁柴油、高品质石脑油等系列产品，标志着我国已自主掌握了百万吨级规模的煤制油工业技术，并且技术处于国际领先水平。
厚积薄发、勇攀高峰
陌上花开，不负韶华，中科合成油经过20年的探索及积累，厚积薄发、勇攀高峰，在基础研究与技术支撑体系建设、实验室及基地建设、产业化实施与转化、队伍建设与打造、企业资质取得、业务范围拓展以及项目承接等方面，均取得了可喜的成果。
技术支撑体系建设：实现了我国自主知识产权的煤炭间接液化技术从实验室—中试—工程化示范—商业化示范的转化，建立起包括技术公司—研发中心—工程公司—催化剂公司等煤制油产业链的专业团队或子公司，形成了以自主核心技术为依托，以工程设计为龙头，以工程总承包、专利核心设备设计制造、催化剂生产与供应为主体，以动态仿真培训和项目开车技术支持、产品升级延伸服务为支撑的整套体系。
科技研发方面：在技术的研发过程中，发表论文500多篇，其中国际论文300多篇，申请国内专利130多件，国际PCT专利7件，其中获中国授权专利100多件，在六个国家获国际授权专利30件，制订国家标准6项。专利技术覆盖了催化剂—反应器—油品合成—油品加工—化学品加工—节能节水环保等煤制油全过程，形成了完备的知识产权保护体系，有效地制约了国外技术的高额专利使用费和垄断权，保障了国家煤制油产业的自主性。
技术先进性方面：中科合成油开发的煤炭间接液化技术具有明显的先进性，体现在：第一，新一代费托合成技术彻底解决了低位能过剩问题，提高了过程综合热效率；第二，催化剂生产技术为独创配方，反应活性大幅提高，产油能力比低温浆态床提高了3倍以上，达到1500吨油/吨催化剂；第三，产业化项目能量利用效率可达43%~45%，形成了煤制油高度节水流程技术，使吨油耗水从8~10吨降到5吨左右。
实验室及基地建设：公司是煤转化国家重点实验室的主要组成部分，建成国际化的表面科学实验室、煤炭间接液化国家工程实验室（国家发改委）、国家能源煤基液体燃料研发中心（国家能源局）、煤制清洁液体燃料北京市重点实验室等研发平台。在内蒙古鄂尔多斯建设了催化剂配套生产基地，保障了煤制油产业的催化剂需求。
产业化实施与转化：公司参与设计、服务16万吨级示范厂3个，累计产能50万吨，参与服务在建百吨级项目8个，累计产能1350万吨。已经形成了整套、全系列的50万吨/年、100万吨/年、200万吨/年、400万吨/年标准的煤制油工艺包技术开发、工程设计、工业化转化成果。
工程资质与业务承接：公司目前拥有煤化工专业甲级工程设计资质；化工行业工程咨询甲级资质；压力管道、压力容器特种设备设计许可证等。公司业务范围覆盖工程咨询、工程设计、反应器内件供货、EPC总承包等各个领域。项目承接范围由传统的油品合成、油品加工装置，拓展到液体物料储运系统、净化装置、全厂给排水、全厂供配电、中央控制室等，业务领域不断拓展。
机制体制的脉动
一项科研成果，从实验室的“瓶瓶罐罐”到工业化大规模需要时间，更需要科研经费的强有力支持。煤制油是人才、技术、资金密集型的项目，涉及复杂技术的高度集成，转化周期长、工程投资大，必须经过长期技术积累和多专业人才的联合攻关才有可能获得突破。为加快煤制油技术成果的产业化转化，在中国科学院的大力支持下，中科合成油整个科研团队在体制、机制、管理、融资等方面进行了大胆的创新和尝试。
回顾中科合成油的煤间接液化技术发展及产业化历程，不难发现，中科合成油探索的是一条依托中国科学院与大型企业的紧密合作、引入社会资金和市场的运作机制、稳步推进科技成果产业化的社会化路径。通过社会化的路径，不仅可以为科技成果转化提供强有力的资金保障，还可以提供市场管理、资本运作、融资能力等方面的帮助，并有助于改变科研人员的固有观念。
从2006年开始，中科合成油先后组建了系列化的中科合成油技术有限公司、中科合成油工程股份有限公司、中科合成油内蒙古有限公司、中科合成油淮南催化剂公司，并多次获得“高新技术企业”“清华科技园钻石企业”“百家试点创新型企业”“‘十一五’中国石油和化工优秀民营企业”“纳税信用A级企业”等荣誉。
中科合成油从科研项目组到成立合成油品工程中心，再到凝聚若干企业升级为注册资本5亿元的公司，再到融资扩股后的注册资本10亿元、总资产30多亿元的公司，这一系列的社会化改革，很大程度上提高了科研项目开发的成功率，加快了应用性科研成果的产业化步伐。 通过整合社会资源建立公司，借用民营企业的灵活机制，以资本为纽带，借助公司化运作，通过股权分配和股权激励等政策，解决了科研骨干的后顾之忧，激发了科研人员的技术创新能力，加快了科研成果转化的速度，并最终实现了科研成果转化为现实生产力。
在发展壮大过程中，公司不断地培养、吸收和引进国际、国内高精尖科研人才和高级工程设计人才，凝聚了一批国际著名科学家和留学博士等基础研究人员和在国内外大型设计公司工作过的资深工程设计人员。目前，公司在册员工1000多人，包括12名研究员、50多名博士、200多名高级工程师，其中有国家杰出青年基金获得者1位，海外千人学者1位，青年“千人计划”学者1位，中科院“百人计划”学者3位。
中科院“百人计划”入选者李永旺总经理在组织科技和工程技术创新的20年间，分别荣获“新世纪百千万人才工程国家级人选”“国家杰出青年”、全国五一劳动奖章、“全国化工优秀科技工作者”“山西省特等劳动模范”、周光召基金会“应用科学奖”等称号和奖项。
布局与谋篇
廿年磨砺风雨铸，征尘未洗再出发。神华宁煤世界级煤制油工程一次性开车成功，是公司煤制油研发团队迈出的关键一步，也是百万吨级煤制油项目产业化的开篇之作，距离国家远景规划，还有很长的路要走。
目前，采用高温浆态床合成油技术正在实施的煤制油项目还有：山西潞安100万吨、内蒙古杭锦旗120万吨、内蒙古大路200万吨、贵州毕节200万吨、新疆伊犁100万吨、新疆甘泉堡200万吨、内蒙古锡林郭勒50万吨等，总规模1350万吨/年油品。当前一段时期，公司将集中力量协助业主完成上述项目实施和满负荷达产，同时积极筹划第二批百万吨级煤制油项目。
作为煤炭间接液化的国家级核心技术团队，目前公司正在承担国家级、中科院等多项重大研发课题，涉及煤制汽油工艺流程开发、低阶煤分级液化技术、大型高效煤气化装备开发、煤制油工程中的水处理技术、焦油/重油/渣油加氢技术、生物质制油技术、超清洁汽油/航煤/润滑油技术等。
未来，公司将深入贯彻落实《国家创新驱动发展战略纲要》，稳固与提升已成熟的煤制油技术，进一步开拓重油加工、天然气制油、生物质制油等工业技术，强化技术的中间放大试验和工程化研究，提高技术走向市场的成功率；提升大型工程化研究和设计能力，增强技术支撑和市场竞争能力。
我国政府2015年3月对外发布《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》，提出在“一带一路”沿线加强能源资源深加工技术、装备与工程服务合作。在满足我国煤制油市场的情况下，依据“优势产能走出去”的指导思想，公司未来将积极向美洲、大洋洲、东南亚、中东、欧洲等海外市场开拓煤制油、天然气制油、重油加工等市场。
煤制油技术商业化推广是对石油基油品的有效补充，是传统能源向可再生能源供应系统转变的重要过渡，对增强我国能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大意义。自主煤制油技术在中国大规模的商业应用，将对全球能源技术革命产生重要的影响，同时也是对全球能源供应体系变革的有力推动。
神华宁煤项目全景
《中国科学报》 (2017-01-01 第5版 元旦特刊)
引领煤制清洁燃料产业健康发展
中科合成油技术公司煤炭间接液化技术攻关纪实
费托合成反应器
■梅沁
荒漠上崛起世界级煤制油工程
贺兰山下，茫茫荒漠，巍巍耸立起一座世界级煤制油工程，晨曦中展现出一幅宏大壮阔的画面。2016年12月21日10时30分，神华宁煤400万吨/年煤制油工程加氢裂化装置引精制尾油升温，19时开始裂解反应，20时30分常一线、常二线、减一线产出高品质清洁柴油，23时50分各项指标分析合格，开始向成品油罐区送料，这标志着备受国内外关注的全球单套规模最大的神华宁煤400万吨/年煤制油工程，打通全厂工艺流程，实现一次性投料试车成功。这是开创中国煤制油工业的历史时刻，是国产核心技术打造大国重器的又一范例。
12月28日，中共中央总书记、国家主席习近平对神华宁煤煤制油工程建成投产作出重要指示，他代表党中央对项目建成投产表示热烈的祝贺，向参与工程建设、生产运行、技术研发的广大科技人员、干部职工表示诚挚的问候。
习近平总书记指出，这一重大项目建成投产，对我国增强能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用、促进民族地区发展具有重大意义，是对能源安全高效清洁低碳发展方式的有益探索，是实施创新驱动发展战略的重要成果。这充分说明，转变经济发展方式、调整经济结构，推进供给侧结构性改革、构建现代产业体系，必须大力推进科技创新，加快推动科技成果向现实生产力转化。
国家和地方政府对神华宁煤项目的建设高度关注，早在7月19日，正在宁夏考察的习近平总书记就曾来到宁东能源化工基地，考察项目建设情况，详细了解项目建设的进展，肯定了我国在煤化工领域取得的创新成就。习总书记发表即兴讲话，他强调：“社会主义是干出来的，正是靠着工人阶级埋头苦干、真抓实干的拼搏精神，我们才能实现一个又一个伟大目标，取得一个又一个丰硕成果。展望未来，实现第一个百年奋斗目标胜利在望。中华民族积蓄的能量太久了，要爆发出来去实现伟大的中国梦。这是我们这一代人的历史使命，我们每一个人都在自己的岗位上为实现这个目标而奋斗。”总书记的讲话极大地鼓舞了奋战在第一线的广大劳动者。
在全球单套规模最大的煤制油工程顺利开车成功的背后，站立着一支攻坚克难的国家级核心技术团队——中科合成油技术有限公司。神华宁煤400万吨/年煤制油工程采用的核心技术是由李永旺为首席科学家的中科合成油1000多人的技术团队、历时20年自主研发的高温浆态床合成成套工艺技术，其中费托合成催化剂和大型浆态床反应器技术是工程取得成功的根本性、决定性因素。该技术在费托合成催化剂活性、选择性与产油能力、大型浆态床反应器设计、制造与控制、整体系统能效等多项关键技术指标上均处于国际领先水平。正是由于这支国家级核心技术团队的存在，使得中国创造了煤制油的新历史。
神华宁煤工程是我国煤炭深加工转化重大示范工程，投资550亿元，年产能405万吨。该工程系统复杂、技术高度集成，每一个工序的试车成功，每一个关键时间节点的顺利度过，都凝结着现场上万名参试人员的心血，更牵动着中科合成油核心技术团队上千名科研和工程技术人员每一颗跳动的心。
■12月5日22时16分，Ⅰ系列油品合成装置费托合成反应器开始投料。
■12月6日产出费托轻质油和费托重质油。
■12月9日15时18分产出稳定蜡，23时03分产出合格蜡。
■12月18日凌晨3时06分，加氢精制装置引入费托合成稳定重质油，上午8时产出高品质清洁柴油。
■12月21日10时30分加氢裂化装置引精制尾油升温，20时30分常一线、常二线、减一线柴油产出，23时50分各项指标分析合格，煤制油全流程贯通。
自费托合成反应器开始投料至产出高品质清洁柴油，前后仅用了不到16天时间，这是全体建设者共同努力的成果，是中科技术的精彩演绎和完美诠释。2016年12月21日是一个值得铭记的日子，是中国煤制油技术研发及工程化攻关历程中值得浓墨重彩的日子，是中国一代代煤制油人自强不息、为之奋斗终生的梦想实现的日子。在距离德国科学家费歇尔和托普森发现费托合成反应93年后的今天，在中国，我国自主开发的煤炭间接液化技术大规模工业化应用终于成为现实。
从这一天开始，煤制油大规模商业化掀开了新的历史篇章，煤炭清洁高效利用在中国不再是梦想，中国人可以从容地应对云谲波诡的世界石油市场和“后石油时代”的能源技术革命。
一项技术、百年探索
石油短缺是困扰中国人民的百年难题，为了化解中华民族可持续发展所面临的能源困局，在煤制油技术发展道路上，一代代科学家探索、追求、接力，前赴后继、勇往直前。
早在1924年，就有中国人开始探索煤制油的技术途径。1949年，新中国甫一成立，中国第一代煤制油科学家赵宗燠接管了日本在锦州建设的常压钴基费托合成油厂，仅用两年时间就恢复和改造成功，1951年2月16日生产出新中国第一桶煤制油。1959年，由于大庆油田的发现，中国放弃了对“人造石油”之梦的追求，煤制油装置逐次关闭，技术开发终止。
1980年改革开放不久，中科院山西煤化所集中科研力量开始中国第二次煤制油之旅。1981-1988年，张碧江所长领导的研究群体开发出了固定床两段法合成汽油工艺，1989年在山西代县化肥厂完成100吨/年中试，1993-1994年在山西晋城化肥厂完成2000吨/年工业试验，生产出90号汽油。1995-1996年，钟炳所长领导的课题组又研制出了新型费托合成催化剂，完成了长周期工业单管试验，油收率得到较大提升，但仍难与石油工业相比。
从历史上看，煤制油技术开发的主要动力源于全球石油资源的不可持续性、石油价格的波动起伏、特定国家和区域的石油供应风险、特定地域煤炭资源丰富但石油资源匮乏等因素。我国煤制油技术在1996年前未能大规模工业化的原因主要是受到上述因素错综复杂、变幻不定造成的，同时也受到当时技术发展水平的制约。
二十年的追逐与超越
1997年煤制油技术研发一度进入 “瓶颈期”，李永旺研究员总结了以往科学家的研究成果与教训，将技术研发方向由固定床费托合成转向更为先进的浆态床费托合成，将山西煤化所五个课题组凝聚成一个研发团队。
1997—1999年，团队系统地开展了费托合成详细机理动力学研究，在实验室优化出高活性的浆态床铁基催化剂，解决了浆态床费托合成蜡催化剂分离的技术难题，实现了浆态床费托合成上千小时的稳定运转与煤制油工艺技术经济瓶颈的突破，构建了煤制油全流程模拟软件，实现了对不同工艺方案的技术经济分析。2001年承担国家科技部“863”、中科院“十五”知识创新工程重大项目“煤基合成液体燃料浆态床工业化技术”，启动了千吨级浆态床合成油中试装置建设。2002年中试装置打通全部工艺流程。2003年，多次对中试装置进行技术改进和升级，批量生产出低温浆态床费托合成铁基催化剂，解决了中试装置上的合成反应器换热、蜡催化剂过滤、费托粗油品质量稳定等技术难题，生产出高品质柴油。2004年实现了中试装置上千小时的连续稳定运转，形成了成熟的低温浆态床合成工艺技术，达到了同期国际先进水平。2005年开始规划和设计16~20万吨/年合成油示范厂的建设，同时提出了高温浆态床费托合成概念，开始研制新一代费托合成铁基催化剂。合成油技术团队荣获2005年中科院杰出科技成就奖。
2006年中科院山西煤化所联合伊泰集团、神华集团、潞安集团、徐矿集团、连顺能源等，组建了中科合成油技术有限公司。采用公司自主技术的内蒙古伊泰和山西潞安两个16万吨/年合成油示范厂开工建设。2007年承担“十一五”国家“863”重大项目“10~100万吨级合成油技术”，全面开展新一代高温浆态床费托合成技术开发。
2008年研制出高活性、高抗磨损性、高油收率的高温浆态床费托合成铁基催化剂，并实现了工业生产，采用高温浆态床合成工艺实现了中试装置2000多小时的连续运转，形成了新一代浆态床合成油技术。2009年采用自主研发的高温浆态床合成技术建成内蒙古伊泰及山西潞安两个年产16万吨合成油示范厂，并成功产出高品质的柴油和石脑油。2010年两个年产16万吨合成油示范厂实现了“安、稳、长、满、优”的工业运行。中国国际工程咨询公司组织专家对伊泰16万吨煤制油示范厂进行了第一次72小时现场标定，评价认为：“示范项目是我国首次实施并达到满负荷运行的煤制油项目。”
2011年神华宁煤集团坚定采用中科合成油自主研发的高温浆态床合成油技术，建设世界单套最大规模的400万吨/年煤制油工程，并全面展开工程的工艺包编制、总体设计和基础设计工作。2012年工业示范形成的自主技术获得了国家能源科技进步奖一等奖。2013年神华宁煤煤制油工程在宁夏宁东能源化工基地开工建设，大型费托合成反应器出厂并吊装成功。同年公司1.2万吨/年煤制油催化剂厂在内蒙准格尔旗大路新区开工建设。
2014年4月，国家能源局组织专家对稳定运行的伊泰示范装置进行了现场72小时的第二次标定，最终认为“该项目为国内首套煤炭间接液化工业化示范装置，是我国煤炭间接液化技术发展的里程碑”。同年，公司1.2万吨/年煤制油催化剂厂正式投产。
2016年12月，采用公司高温浆态床合成油核心技术、全球单套最大规模的神华宁煤煤制油工程正式投产，成功产出费托轻质油、费托重质油、费托蜡、高品质清洁柴油、高品质石脑油等系列产品，标志着我国已自主掌握了百万吨级规模的煤制油工业技术，并且技术处于国际领先水平。
厚积薄发、勇攀高峰
陌上花开，不负韶华，中科合成油经过20年的探索及积累，厚积薄发、勇攀高峰，在基础研究与技术支撑体系建设、实验室及基地建设、产业化实施与转化、队伍建设与打造、企业资质取得、业务范围拓展以及项目承接等方面，均取得了可喜的成果。
技术支撑体系建设：实现了我国自主知识产权的煤炭间接液化技术从实验室—中试—工程化示范—商业化示范的转化，建立起包括技术公司—研发中心—工程公司—催化剂公司等煤制油产业链的专业团队或子公司，形成了以自主核心技术为依托，以工程设计为龙头，以工程总承包、专利核心设备设计制造、催化剂生产与供应为主体，以动态仿真培训和项目开车技术支持、产品升级延伸服务为支撑的整套体系。
科技研发方面：在技术的研发过程中，发表论文500多篇，其中国际论文300多篇，申请国内专利130多件，国际PCT专利7件，其中获中国授权专利100多件，在六个国家获国际授权专利30件，制订国家标准6项。专利技术覆盖了催化剂—反应器—油品合成—油品加工—化学品加工—节能节水环保等煤制油全过程，形成了完备的知识产权保护体系，有效地制约了国外技术的高额专利使用费和垄断权，保障了国家煤制油产业的自主性。
技术先进性方面：中科合成油开发的煤炭间接液化技术具有明显的先进性，体现在：第一，新一代费托合成技术彻底解决了低位能过剩问题，提高了过程综合热效率；第二，催化剂生产技术为独创配方，反应活性大幅提高，产油能力比低温浆态床提高了3倍以上，达到1500吨油/吨催化剂；第三，产业化项目能量利用效率可达43%~45%，形成了煤制油高度节水流程技术，使吨油耗水从8~10吨降到5吨左右。
实验室及基地建设：公司是煤转化国家重点实验室的主要组成部分，建成国际化的表面科学实验室、煤炭间接液化国家工程实验室（国家发改委）、国家能源煤基液体燃料研发中心（国家能源局）、煤制清洁液体燃料北京市重点实验室等研发平台。在内蒙古鄂尔多斯建设了催化剂配套生产基地，保障了煤制油产业的催化剂需求。
产业化实施与转化：公司参与设计、服务16万吨级示范厂3个，累计产能50万吨，参与服务在建百吨级项目8个，累计产能1350万吨。已经形成了整套、全系列的50万吨/年、100万吨/年、200万吨/年、400万吨/年标准的煤制油工艺包技术开发、工程设计、工业化转化成果。
工程资质与业务承接：公司目前拥有煤化工专业甲级工程设计资质；化工行业工程咨询甲级资质；压力管道、压力容器特种设备设计许可证等。公司业务范围覆盖工程咨询、工程设计、反应器内件供货、EPC总承包等各个领域。项目承接范围由传统的油品合成、油品加工装置，拓展到液体物料储运系统、净化装置、全厂给排水、全厂供配电、中央控制室等，业务领域不断拓展。
机制体制的脉动
一项科研成果，从实验室的“瓶瓶罐罐”到工业化大规模需要时间，更需要科研经费的强有力支持。煤制油是人才、技术、资金密集型的项目，涉及复杂技术的高度集成，转化周期长、工程投资大，必须经过长期技术积累和多专业人才的联合攻关才有可能获得突破。为加快煤制油技术成果的产业化转化，在中国科学院的大力支持下，中科合成油整个科研团队在体制、机制、管理、融资等方面进行了大胆的创新和尝试。
回顾中科合成油的煤间接液化技术发展及产业化历程，不难发现，中科合成油探索的是一条依托中国科学院与大型企业的紧密合作、引入社会资金和市场的运作机制、稳步推进科技成果产业化的社会化路径。通过社会化的路径，不仅可以为科技成果转化提供强有力的资金保障，还可以提供市场管理、资本运作、融资能力等方面的帮助，并有助于改变科研人员的固有观念。
从2006年开始，中科合成油先后组建了系列化的中科合成油技术有限公司、中科合成油工程股份有限公司、中科合成油内蒙古有限公司、中科合成油淮南催化剂公司，并多次获得“高新技术企业”“清华科技园钻石企业”“百家试点创新型企业”“‘十一五’中国石油和化工优秀民营企业”“纳税信用A级企业”等荣誉。
中科合成油从科研项目组到成立合成油品工程中心，再到凝聚若干企业升级为注册资本5亿元的公司，再到融资扩股后的注册资本10亿元、总资产30多亿元的公司，这一系列的社会化改革，很大程度上提高了科研项目开发的成功率，加快了应用性科研成果的产业化步伐。 通过整合社会资源建立公司，借用民营企业的灵活机制，以资本为纽带，借助公司化运作，通过股权分配和股权激励等政策，解决了科研骨干的后顾之忧，激发了科研人员的技术创新能力，加快了科研成果转化的速度，并最终实现了科研成果转化为现实生产力。
在发展壮大过程中，公司不断地培养、吸收和引进国际、国内高精尖科研人才和高级工程设计人才，凝聚了一批国际著名科学家和留学博士等基础研究人员和在国内外大型设计公司工作过的资深工程设计人员。目前，公司在册员工1000多人，包括12名研究员、50多名博士、200多名高级工程师，其中有国家杰出青年基金获得者1位，海外千人学者1位，青年“千人计划”学者1位，中科院“百人计划”学者3位。
中科院“百人计划”入选者李永旺总经理在组织科技和工程技术创新的20年间，分别荣获“新世纪百千万人才工程国家级人选”“国家杰出青年”、全国五一劳动奖章、“全国化工优秀科技工作者”“山西省特等劳动模范”、周光召基金会“应用科学奖”等称号和奖项。
布局与谋篇
廿年磨砺风雨铸，征尘未洗再出发。神华宁煤世界级煤制油工程一次性开车成功，是公司煤制油研发团队迈出的关键一步，也是百万吨级煤制油项目产业化的开篇之作，距离国家远景规划，还有很长的路要走。
目前，采用高温浆态床合成油技术正在实施的煤制油项目还有：山西潞安100万吨、内蒙古杭锦旗120万吨、内蒙古大路200万吨、贵州毕节200万吨、新疆伊犁100万吨、新疆甘泉堡200万吨、内蒙古锡林郭勒50万吨等，总规模1350万吨/年油品。当前一段时期，公司将集中力量协助业主完成上述项目实施和满负荷达产，同时积极筹划第二批百万吨级煤制油项目。
作为煤炭间接液化的国家级核心技术团队，目前公司正在承担国家级、中科院等多项重大研发课题，涉及煤制汽油工艺流程开发、低阶煤分级液化技术、大型高效煤气化装备开发、煤制油工程中的水处理技术、焦油/重油/渣油加氢技术、生物质制油技术、超清洁汽油/航煤/润滑油技术等。
未来，公司将深入贯彻落实《国家创新驱动发展战略纲要》，稳固与提升已成熟的煤制油技术，进一步开拓重油加工、天然气制油、生物质制油等工业技术，强化技术的中间放大试验和工程化研究，提高技术走向市场的成功率；提升大型工程化研究和设计能力，增强技术支撑和市场竞争能力。
我国政府2015年3月对外发布《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》，提出在“一带一路”沿线加强能源资源深加工技术、装备与工程服务合作。在满足我国煤制油市场的情况下，依据“优势产能走出去”的指导思想，公司未来将积极向美洲、大洋洲、东南亚、中东、欧洲等海外市场开拓煤制油、天然气制油、重油加工等市场。
煤制油技术商业化推广是对石油基油品的有效补充，是传统能源向可再生能源供应系统转变的重要过渡，对增强我国能源自主保障能力、推动煤炭清洁高效利用具有重大意义。自主煤制油技术在中国大规模的商业应用，将对全球能源技术革命产生重要的影响，同时也是对全球能源供应体系变革的有力推动。
神华宁煤项目全景
《中国科学报》 (2017-01-01 第5版 元旦特刊)